趙 剛（新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)質(zhì)量與計(jì)量檢測(cè)所，新疆 阿克蘇 843000）

外墻保溫系統(tǒng)中EPS板與XPS板的性能分析

趙 剛
（新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)質(zhì)量與計(jì)量檢測(cè)所，新疆 阿克蘇 843000）

本文從我國(guó)建筑節(jié)能中外墻保溫系統(tǒng)普遍采用的絕熱保溫材料入手，分析了模塑聚苯乙烯隔熱保溫塑料（EPS）板與擠塑聚苯乙烯隔熱保溫塑料（XPS）板的性能特點(diǎn)，對(duì)兩種材料的主要性能做了對(duì)比，闡述了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為建筑節(jié)能施工中保溫材料的選擇、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)提供參考的依據(jù)。

節(jié)能導(dǎo)熱系數(shù)；粘接強(qiáng)度；耐侯性；優(yōu)越性；缺點(diǎn)

我國(guó)目前每年竣工的建筑面積較大，住建部在"十二五"建筑節(jié)能專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃意見(jiàn)稿中提出，要進(jìn)一步提高新建建筑能效水平。外墻保溫系統(tǒng)是有效降低建筑能耗采用的主要方法，目的是降低建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)。目前在我國(guó)在建筑節(jié)能中采用的外墻保溫系統(tǒng)主要使用聚苯乙烯泡沫塑料做為絕熱保溫材料。

一、基本簡(jiǎn)介

聚苯乙烯泡沫塑料分為膨脹性EPS和連續(xù)性擠出型XPS兩種，EPS它的學(xué)名為絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料，是由聚苯乙烯樹(shù)脂顆?；旌献枞紕┰谌萜髦屑訜崤蛎洠纬深w粒熔合的互聯(lián)蜂窩式結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過(guò)自然陳化制成的板材。XPS學(xué)名是絕熱用擠塑塑聚苯乙烯泡沫塑料，是以聚苯乙烯樹(shù)脂為主要原料，添加聚含物、其他輔料混合加熱后，注入催化劑進(jìn)行連續(xù)發(fā)泡，然后擠壓成型的硬質(zhì)泡沫塑料。EPS、XPS材料都具有低熱導(dǎo)系數(shù)、較強(qiáng)抗老化性能等特性，在建筑節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是我國(guó)目前外墻保溫系統(tǒng)中普遍采用的隔熱保溫材料。

二、EPS和XPS兩種保溫材料的性能特點(diǎn)

1 保溫隔熱性能。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，EPS 和XPS保溫性能是有差別的。XPS板使用催化劑發(fā)泡，發(fā)泡層閉孔率極高，達(dá)95%以上，特殊的閉孔結(jié)構(gòu)能有效阻斷空氣流動(dòng)散熱，因此具有持久穩(wěn)定的保溫性能。而EPS板是聚苯乙烯樹(shù)脂顆粒熔合的互聯(lián)蜂窩式結(jié)構(gòu)，具有一定的微小空隙。因此，相同厚度（20mm）的EPS板的導(dǎo)熱系數(shù)是0.041 W/m2上標(biāo)·K，而XPS板的導(dǎo)熱系數(shù)是0.030 W/m2上標(biāo)·K。就保溫隔熱性能而言，XPS明顯優(yōu)于EPS，但這兩種材料比起其他保溫材料如發(fā)泡聚氨酯、水泥珍珠巖等材料有明顯的優(yōu)勢(shì)。

2 強(qiáng)度。本文從抗拉和抗壓兩方面來(lái)分析EPS和XPS的性能特點(diǎn)。在抗拉強(qiáng)度方面，兩種材料的抗拉性能和其本身的密度、結(jié)構(gòu)等因素有密切的關(guān)系，密度為18kg/m3的EPS，拉拔試驗(yàn)中的抗拉強(qiáng)度一般為120kPa左右，密度為20kg/m3抗拉強(qiáng)度一般為140kPa左右。XPS的密度較高，在25kg/m3～45kg/m3之間，由于其特殊的結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度一般在180kPa～650kPa，特殊型號(hào)則更高。明顯XPS板的抗拉強(qiáng)度要高些。在抗壓強(qiáng)度方面，由于XPS板優(yōu)勢(shì)更加明顯，其抗壓強(qiáng)度高、抗沖擊性強(qiáng)，個(gè)別型號(hào)的抗壓強(qiáng)度甚至達(dá)到500kPa以上，因此XPS在汽車(chē)、地?zé)帷C(jī)場(chǎng)、大型冷庫(kù)等領(lǐng)域的應(yīng)用比EPS更加廣泛。就外墻保溫系統(tǒng)來(lái)說(shuō)在強(qiáng)度方面，XPS要明顯優(yōu)于EPS。

3 耐候性。耐候性是保溫系統(tǒng)重要指標(biāo)之一，指系統(tǒng)在不同的氣候條件下整體穩(wěn)定性、保溫效果是否有變化等的系列問(wèn)題。就兩中材料本身而言，都具有很好的耐候性，都是以聚苯乙烯作為主要原料，在自然條件下幾乎無(wú)老化分解現(xiàn)象。但是由于EPS板的吸水性比XPS板高，XPS板幾乎不吸水，且同條件下XPS板膨脹率比EPS板低的多，所以比較而言采用XPS板的外墻保溫系統(tǒng)其耐候性?xún)?yōu)于采用EPS板外墻保溫系統(tǒng)。但就整個(gè)系統(tǒng)來(lái)講，只要薄抹灰系統(tǒng)外層的防水沒(méi)問(wèn)題，施工質(zhì)量可靠，那么采用XPS還是EPS，系統(tǒng)的耐候性能都是不存在問(wèn)題的。

4 吸水、透氣性。由于兩種材料的主要原料都是聚苯乙烯，因此這兩種材料都有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防水的特點(diǎn)。但是EPS板結(jié)構(gòu)是聚苯乙烯膨脹顆粒熔合的互聯(lián)蜂窩式結(jié)構(gòu)，具有一定的空隙，而XPS板是發(fā)泡閉孔結(jié)構(gòu)，基本沒(méi)有空隙，因此EPS板與XPS板相比有較高的吸水性。 XPS幾乎不吸水、沒(méi)有透氣性，室內(nèi)外溫差大、濕度高的地區(qū)，采用XPS板的外墻保溫系統(tǒng)容易出現(xiàn)水氣在板面結(jié)露的現(xiàn)象。因此從吸水、透氣性方面而言，EPS比XPS是有優(yōu)勢(shì)的。

5 粘結(jié)強(qiáng)度。對(duì)于整個(gè)薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，板材的抗拉強(qiáng)度成為了這項(xiàng)指標(biāo)關(guān)鍵因素，由于結(jié)構(gòu)的不同， EPS和XPS在抗拉強(qiáng)度方面有明顯的差異，同時(shí)抗壓強(qiáng)與抗剪切強(qiáng)度也基本成正比。這就決定了在粘接強(qiáng)度、抗沖擊性能方面XPS 與EPS相比有明顯優(yōu)勢(shì)。但是采用XPS的系統(tǒng)還有一個(gè)突出問(wèn)題：XPS板面光滑，不做界面處理，它與整個(gè)系統(tǒng)的其他材料很難粘結(jié)。目前采用的方法是使用高聚合物乳液做界面處理，但是會(huì)工升高工程成本。

三、EPS和XPS兩種保溫系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

1 EPS保溫系統(tǒng)的優(yōu)越性

（1）技術(shù)成熟，體系完備。它在國(guó)內(nèi)外已沿用了近四十年，形成了完整的技術(shù)已體系。（2）EPS材料具有一定韌性，施工過(guò)程中可操作性?xún)?yōu)良。（3）價(jià)格相對(duì)低廉，施工工藝簡(jiǎn)單，便于掌握推廣。

2 EPS保溫系統(tǒng)的缺點(diǎn)：

（1）強(qiáng)度不高，外墻裝飾工程中（掛石材、貼磚）需要依據(jù)成熟的技術(shù)文件進(jìn)行加強(qiáng)處理。（2）EPS板材施工前必須進(jìn)行陳化處理，否則易收縮，影響施工質(zhì)量。

3 XPS保溫系統(tǒng)的優(yōu)越性

（1）相同厚度，保溫性能更優(yōu)，節(jié)能效率更高。（2）不吸水、低透氣率。具有優(yōu)良的抗?jié)裥?，適用于特殊環(huán)境下的建筑節(jié)能工程。（3）高強(qiáng)度。對(duì)外墻飾面材料為面磚或石材的建筑有更好的可靠性。

4 XPS保溫系統(tǒng)的缺點(diǎn)

（1）施工操作性較差，不易彎折，應(yīng)力集中易使板材損壞、開(kāi)裂。（2）透氣性差，在室內(nèi)外溫差大、濕度高的地區(qū)，容易出現(xiàn)水氣在板面結(jié)露的現(xiàn)象。（3）板面光滑，粘結(jié)困難，必須作做界面處理，工程成本相對(duì)較高。（4）防火等級(jí)較低，可燃。存在安全隱患。

結(jié)語(yǔ)

綜上，作者通過(guò)對(duì)上述對(duì)兩種材料導(dǎo)熱系數(shù)、耐侯性、透氣、吸水性能、粘接強(qiáng)度等主要性能做出分析和對(duì)比，闡述了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為建筑節(jié)能施工中保溫材料的選擇、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)提供參考的依據(jù)。

[1]GB50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]涂逢祥.王慶一.我國(guó)建筑節(jié)能及發(fā)展[J].新型建筑材料 2004（07）.

[3]劉春生.淺談建筑保溫材料的分類(lèi)及應(yīng)用[J].廣東建材 2005（08）.

[4]劉洪濤.幾種常見(jiàn)的外墻保溫形式及材料建筑技術(shù)及應(yīng)用[M].2001.

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